Question

人類的生活離不開金屬材料
（1）金屬材料應用廣泛，試回答下列生活中的問題：
①多數合金的熔點    （填“高于”或“低于”）組成它的成分金屬．
②家用熱水瓶內膽壁的銀白色金屬是    （填化學式），它在自然界中主要以    （填“單質”、“化合物”）形式存在．
③制造奧運火炬的鋁合金材料具有較好的抗腐蝕性，這是因為常溫下鋁和空氣中的氧氣反應生成一層    ；火炬中的燃料（C₃H₈）在空氣中完全燃燒的化學方程式為    ；火炬傳遞結束，采用關閉燃氣閥門的方法熄滅火炬，其中蘊含的滅火原理是    ．
（2）科學家發現月球的沙土中含有豐富的含氧鈦鐵礦，成分為TiO₂、Fe₂O₃的混合物．現利用CO來還原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提煉單質鈦和鐵，裝置如圖所示，試回答：

①寫出硬質玻璃管中CO和TiO₂反應的化學方程式：    ．
②用CO還原鈦鐵礦，得到鈦和鐵的混合物，請用簡單的物理方法將兩種物質分開    ．
③開始實驗時，A裝置中首先要進行的操作是    （填“加熱”或“通CO”），這樣做的理由是    ；C裝置中點燃酒精燈的作用是    ．
④若TiO₂、Fe₂O₃的混合物的質量為10克，充分反應后，②中分離出的鐵的質量為5.6克，試計算：含氧鈦鐵礦中Fe₂O₃的質量分數．（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】分析：（1）①根據合金與組成成分金屬的性質不同考慮；②根據銀具有化學性質穩定考慮；③根據氧化鋁的特點、方程式的書寫方法，滅火方法考慮；（2）①根據方程式的寫法考慮；②根據磁鐵具有吸引鐵的作用考慮；③根據一氧化碳還原金屬氧化物實驗的注意事項考慮．④根據鐵的質量計算出氧化鐵的質量，再除以10g即可．
解答：（1）①合金要比它的組成成分金屬的熔點低、硬度大、耐腐蝕性強；
②銀具有輻射熱量的作用，在家用熱水瓶內膽壁具有保溫作用，由于銀的化學性質穩定，主要以單質的形式存在；
③鋁與氧氣反應生成氧化鋁是一層致密的氧化膜，對內部起到保護作用；C₃H₈在空氣中完全燃燒的反應物是C₃H₈和氧氣，生成物是二氧化碳和水，先配平碳和氫，最后配平氧，反應條件是點燃，寫在等號的上邊；所以方程式是：C₃H₈+5O₂3CO₂+4H₂O；關閉燃氣閥門的方法熄滅火炬，是將可燃物隔離了，沒有了可燃物就不能燃燒了；
（2）①CO和TiO₂反應的反應物是CO和TiO₂生成物是Ti和CO₂，用觀察法配平，所以方程式是：2CO+TiO₂Ti+2CO₂；
②因為磁鐵能夠吸引鐵，而不能吸引其它金屬，所以用磁鐵吸引就行；
③實驗前必須先通入一氧化碳，排凈裝置內空氣，防止爆炸，由于一氧化碳有毒，排放到空氣中污染空氣，所以用酒精燈點燃，使一氧化碳轉化為二氧化碳；
④設樣品中Fe₂O₃的質量為x，則
3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂
    160         112
     x          5.6g
根據解得x=8g
鈦鐵礦中Fe₂O₃的質量分數為：×100%═80%
故答案為：（1）①低于；②Ag；單質；③致密的氧化膜；C₃H₈+5O₂3CO₂+4H₂O；隔離可燃物；（2）①2CO+TiO₂Ti+2CO₂；②用磁鐵吸引；③通CO；排凈裝置內空氣防止爆炸；將一氧化碳點燃轉化為二氧化碳，防止污染環境；④80%．
點評：本題考查燃料的燃燒和一氧化碳還原礦石實驗，在設計實驗順序上要注意堅持操作安全、環保的原則，先通一段時間一氧化碳是為了操作安全，先進性尾氣處理是為了環保．